Nanokomposit Poli(Propylen ) Fumarat untuk Scaffold Tulang

Komposit PPF untuk Scaffold Tulang

Jaringan tulang, misalnya nanokomposit terdiri dari nanokristalin hidroksiapatit 60% (HA) yang diendapkan ke serat kolagen 30%. Hidroksi apatit yang terbentuk sebagai lapisan-lapisan tipis dengan panjang dan lebar 2-3 nm, dan berperan dalam menetukan nilai compressive strength tulang. Collagen fibrils dalam bentuk triple dan bundle heliks  dengan dimeter 1.5-3.5 nm  menjadi serat yang berukuran 50-70 nm diameter yang dalam sifat tensile dari komposit jaringa tulang. Sifat mekanik dari jaringan tulang terjadi akibat interaksi antara dua komponen dalam skala nano.

Biodegradable polimer sering digunakan sebagai komposit implant. Ketika nanofiller dimasukkan ke dalam polimer matrix , maka akan meningkatkan sifat-sifat dari polimer itu sendiri. Khususnya, nanofiller akan meningkatkan sifat komposit material yang meliputi: flexural modulus, tensile strength, stiffnes, toughness, fatigue resistance, thermal stability, dan permeabilitas gas. Fase material nano keramik juga menunjukkan peningkatan fungsi sel tulang dan dapat memicu osteoconductivity dan menambah biocompatibility untuk sintetik. Jadi, nanokristal HA dapat memicu osteoconductivity dan biokompatibilitas polimer alam, seperti collagen, dengan  meniru komposisi alami tulang.

Scaffold yang terbuat dari polimer seperti Poly(propylene) Fumarat untuk aplikasi orthopaedic memiliki kelebihan, yaitu sebagai berikut:

1.         Mampuan untuk menghasilkan struktur pori yang diinginkan.

2.         Dapat dilakukan pencocokan ukuran.

3.         Bentuk dan sifat mekanik untuk memenuhi berbagai aplikasi dapat ditentukan.

4.         Dan tujuan untuk mebuat scaffold ini adalah untuk mengurangi ruang/cacat yang memiliki struktur geometri yang rumit, ikatan antar jaringan tulang, dan kecacatan sel tulang dan faktor pertumbuhannya.

Sedangkan kekurangannya adalah harus dilakukan operasi terbuka untuk melakukan implant.

Bahan yang dapat digunakan sebagai scaffold harus memenuhi beberapa persyaratan, yaitu:

1.         Biokompatibilitas.

2.         Biodegradasi.

3.         Harus dilakukan processing untuk menentukan porositasnya.

4.         Kemampuan material untuk mendukung pertumbuhan sel dan proliferasi.

5.         Sifat mekanik yang tepat.

6.         Dapat mempertahankan kekuatan mekanis selama sebagian besar dari proses regenerasi jaringan.

Struktuf kimia dari PPF

PPF merupakan polimer biodegradable yang memiliki nanomaterial karboxilat alumoxane. Karboksilat-alumoxane merupakan nanopartikel alumina berbasis keramik yang dikembangkan sebagai pengisi anorganik untuk aplikasi teknik. Alumoxanes dibuat langsung dari mineral boehmite melalui sintetis “top down” yang melibatkan hidrolisis asam. Ukuran nanopartikel dikontrol  dengan pengkondisian saat sintesis dan fungsionalisasi partikel berdasarkan carboxylicacidus selama sintesis. 

Media fungsional tertentu dapat ditambahkan dalam nanopartikel alumoxanehidrofil untuk membantu proses dispersi dan interaksi kovalen dengan media komposit. Modifikasi alumoxane  dengan lisin dan asam p-hidroksibenzoat untuk memperkuat epoksi resin organic dan meningkatkan hasil yang cukup besar dalam stabilitas termal dan tensile strength.